(57)【要約】【課題】  高画質の表示装置を有するカメラを提供すること。【解決手段】  撮影光学系を介して得られる被写体像を観察可能とする観察光学系１と、前記被写体像を撮像する撮像手段４と、前記撮像手段４によって撮像された被写体像を再生する再生手段と、前記観察光学系１の光軸上に配置され、前記再生手段による再生画像を前記観察光学系１に重畳し観察可能とする重畳手段１３と、前記観察光学系１への光束を制限する制限手段８とを具備するカメラ。【選択図】  図１
2005121734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を介して得られる被写体像を観察可能とする観察光学系と、
前記被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された被写体像を再生する再生手段と、
前記観察光学系の光軸上に配置され、前記再生手段による再生画像を前記観察光学系に重畳し観察可能とする重畳手段と、
前記撮影光学系から前記観察光学系への光束を制限する制限手段とを具備してなることを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記被写体像と前記再生像とを重畳して観察可能であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記制限手段は、前記撮像光学系からの光束を前記観察光学系に対して選択的に導くクイックリターンミラーであり、前記重畳手段によって前記観察光学系に画像を重畳する際に、前記撮影光学系から前記観察光学系に向かう光束を遮光することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項４】
前記制限手段は、前記被写体像を形成する光束の光量を制限する光量制限手段であり、前記重畳手段によって前記観察光学系に画像を重畳する際に、前記撮影光学系から前記観察光学系に向かう光束を制限することを特徴とする請求項１または２に記載のカメラ。
【請求項５】
前記再生画像の少なくとも一部に特徴付けを行う画像加工手段を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか1項に記載のカメラ。
【請求項６】
前記表示部材は、前記カメラの制御情報を表す画像を表示可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラに関し、特にデジタル一眼レフレックスカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタル一眼レフレックスカメラでは、ファインダで被写体像を視認して撮影を行い、撮像素子で撮影された画像を液晶等の表示素子を介してファインダ内に表示させて確認することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−２４５１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の表示方法では、撮影された画像の表示に液晶表示素子が用いられているため、分解能や画像の彩度の再現性が悪く、撮像された画像が所望の画質を有しているかの確認が難しいという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題に鑑みて行われたものであり、高画質の表示装置を有するカメラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明では、撮影光学系を介して得られる被写体像を観察可能とする観察光学系と、前記被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された被写体像を再生する再生手段と、前記観察光学系の光軸上に配置され、前記再生手段による再生画像を前記観察光学系に重畳し観察可能とする重畳手段と、前記撮影光学系から前記観察光学系への光束を制限する制限手段とを具備してなることを特徴とするカメラを提供する。
【０００６】
また、本発明のカメラでは、前記被写体像と前記再生像とを重畳して観察可能であることが好ましい。
【０００７】
また、本発明のカメラでは、前記制限手段は、前記撮像光学系からの光束を前記観察光学系に対して選択的に導くクイックリターンミラーであり、前記重畳手段によって前記観察光学系に画像を重畳する際に、前記撮影光学系から前記観察光学系へ向かう光束を遮光することが好ましい。
【０００８】
また、本発明のカメラでは、前記制限手段は、前記被写体像を形成する光束の光量を制限る光量制限手段であり、前記重畳手段によって前記観察光学系に画像を重畳する際に、前記撮影光学系から前記観察光学系へ向かう光束を制限することが好ましい。
【０００９】
また、本発明のカメラでは、前記再生画像の少なくとも一部に特徴付けを行う画像加工手段を有することが好ましい。
【００１０】
また、本発明のカメラでは、前記表示部材は、前記カメラの制御情報を表す画像を表示可能であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、高画質の表示装置を有するカメラを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１実施の形態にかかるカメラの概略構成図である。図２は、第１実施の形態のマイクロレンズアレイにおける走査状態の例を示す。図３は、第１実施の形態のカメラのファインダにおいて被写体像とカメラの制御情報とを重畳した状態を示す。図４は、本発明の第１実施の形態にかかるカメラにおいて撮像された再生画像の観察状態を示す。図５は、第１実施の形態のカメラのファインダにおいて撮像された再生像に特徴付けをした状態を示す。図６は、本発明の第１実施の形態にかかるカメラの概略構成図である。図７は、第２実施の形態のカメラのファインダにおいて被写体像と撮像された再生像とを重畳し特徴付けをした状態を示す。
【００１４】
（第１実施の形態）
図１において、不図示の被写体からの光は、撮影レンズ３を通してクイックリターンミラー５で反射され焦点板７に結像する。焦点板７に結像された被写体像は、ペンタプリズム９を介して接眼レンズ１１に入射し、アイポイントＥＰに位置した撮影者の眼で観察される。被写体の構図が決められ撮影者が不図示のレリーズボタンを操作することによってミラー制御手段３７を介してクイックリターンミラー５が撮影光学系の光軸から退避し、被写体からの光は撮像素子４に結像され、撮像された画像は画像処理手段６に記憶される。画像処理手段６からの画像情報は表示制御手段３１に送られ、後述する重畳手段によって観察光学系に重畳されて観察可能となる。
【００１５】
ペンタプリズム９と接眼レンズ１１との間の観察光学系１の光路中には、被写体像に重畳してカメラの制御情報や撮像素子４で撮像された被写体の再生画像等の電子像を表示する重畳手段１３が挿入されている。
【００１６】
重畳手段１３は、観察光学系１の光軸ＩＰに略垂直な一対の平面１５ａ、１５ｂと、平面１５ａ、１５ｂに略垂直な平面１５ｃとからなる平行平面光学部材１４を有している。電子像が入射される平面１５ｃには二次元的に配列されたマイクロレンズアレイ１７が配置されている。マイクロレンズアレイ１７の近傍には表示制御手段３１によって制御される光源１９からの光を略９０度折り曲げてマクロレンズアレイ１７に二次元的に走査する走査手段２１が設けられている。なお、光源１９からの光は、コリメータレンズ系２３でマイクロレンズアレイ１７に集光されている。
【００１７】
走査手段２１には走査制御手段３３が設けられ、表示制御手段３１と走査制御手段３３とが同期して動作するように制御する同期制御手段３５が設けられている。
【００１８】
重畳手段１３には、観察光学系１の光軸ＩＰと表示光学系の光軸ＩＳにそれぞれ略４５度の傾きをなして偏光ビームスプリッタ（以後、ＰＢＳと記す）２５が設けられ、マイクロレンズアレイ１７に結像された電子像（以後、表示画像とも記す）からの光を、ペンタプリズム９側へ反射する。反射された光は、ペンタプリズム９側の平面１５ａ上で、観察光学系１の光路中に配置された１／４波長板２７に入射および透過し、ＰＢＳ２５側に戻す反射集光部材２９に入射してＰＢＳ２５側に反射される。１／４波長板２７と反射集光部材２９は、観察光学系１の光路中の光に対して略透明な部材で構成されており、被写体像の劣化はほとんど生じない構成としている。ＰＢＳ２５側に戻された光は、後述するようにＰＢＳ２５を透過して、接眼レンズ１１を介して観察される。このようにして、観察光学系１からの被写体像にマイクロレンズアレイ１７からの表示画像を重畳して観察可能にする走査型表示装置３０が構成されている。なお、観察光学系１の光軸ＩＰと表示光の光軸ＩＳとは略直交するように構成されている。
【００１９】
以下、走査型表示装置３０について詳説する。
【００２０】
光源１９からの光は、走査手段２１で略垂直に曲げられ、所定の角度範囲を走査される。走査された光は、重畳手段１３の平行平面光学部材１４の入射端面１５ｃに二次元的に配列されたマイクロレンズアレイ１７に入射し表示像を形成する。
【００２１】
図２は、マイクロレンズアレイ１７における光の走査状態を説明する図である。例えば、図１において走査手段２１が光源１９からの光を水平方向に約４度、紙面に垂直方向に約３度走査できる場合、水平方向に２８．８ＫＨｚ、垂直方向に６０Ｈｚで走査すると、マイクロレンズアレイ１７を４８０本の走査線で走査し、これを１秒間に６０回繰り返すことになる。この際、光源１９が常に点灯していると、マイクロレンズアレイ１７では光が一様に輝いて観察される。そこで、走査制御手段３３と光源１９の放射強度を制御する表示制御手段３１とを、同期制御手段３５により同期させて光源１９を点灯することによって、例えば、文字Ａをマイクロレンズアレイ１７に点像として表示させることが可能となる。
【００２２】
走査される点像の大きさが全体の像の分解能を決定するため、マクロレンズアレイ１７に光源１９からの光が集光している必要があり、光源１９からの光はコリメータレンズ系２３によりマイクロレンズアレイ１７に集光されている。
【００２３】
マイクロレンズアレイ１７を射出した光は、波長選択性のあるＰＢＳ２５で反射されペンタプリズム９側に進行する。そして平行平面光学部材１４の平面１５ａ上に設けられた１／４波長板２７を通過して、ホログラムまたは波長選択膜が付着された反射集光部材２９（以後、代表してホログラムと記す）で反射されて、再びＰＢＳ２５側に戻される。この戻された光は、後述するように偏光方向が変化しているためＰＢＳ２５を透過して、重畳手段１３の平面１５ｂから射出して観察可能となる。
【００２４】
走査手段２１（例えば、二次元可動ミラーや光音響素子等）は、マイクロレンズアレイ１７、ホログラム２９および接眼レンズ１１の屈折力によってアイポイントＥＰ（観察眼の瞳孔が位置する）と共役な関係となっている。この結果、走査手段２１によって光源１９からの光は瞳孔を支点とし網膜Ｒ上を走査しているとみなす事ができる。
【００２５】
また、マイクロレンズアレイ１７は、ホログラム２９および接眼レンズ１１の屈折力によってアイポイントＥＰ位置で観察中の観察者の網膜Ｒと略共役になるように構成されており、マイクロレンズアレイ１７での点像がそのまま観察眼の網膜Ｒに投影されるため、点像が走査手段２１によって走査されることで、表示画像として観察者に認識される。
【００２６】
なお、光源１９がＬＥＤなどの有限系の光源のときは光源１９と共役な位置に、レーザー（例えば、半導体レーザー）の場合にはコリメータレンズ系２３の焦点位置にマクロレンズアレイ１７を配置すればよい。また、光源１９にレーザーを使用する場合には、後述するＰＢＳ２５で反射するようにレーザー光の偏光方向を合わせておく必要が有る。また、光源１９にＲＧＢの複数の光源を用い、マイクロレンズアレイ１７で重ね合わせるように構成することで、表示内容をカラーにすることも可能である。
【００２７】
マイクロレンズアレイ１７に集光された光は、重畳手段１３に入射し、光軸ＩＳに沿って進み、重畳手段１３内に設けられたＰＢＳ２５により（例えば、Ｐ偏光成分）反射され、１／４波長板２７およびホログラム２９側へ進行する。平面１５ａ上に設けられた１／４波長板２７を通過した光は円偏光に変換されホログラム２９で反射され、再び１／４波長板２７を透過してＰＢＳ２５に入射する、この光は、マイクロレンズアレイ１７からＰＢＳ２５に入射する光とは偏光方向が９０度回転した直線偏光に変換されるため、ＰＢＳ２５を透過して重畳手段１３の平面１５ｂから射出して観察者に観察可能となる。
【００２８】
なお、走査手段２１の反射による偏光方向を考慮して、光源１９の光の光軸と、重畳手段１３から射出する光の光軸は、互いに同じ方向であることが望ましい。また、光源１９の光を図１の紙面前方または後方から入射させる場合には、マイクレンズアレイ１７と走査手段２１との間に、１／２波長板を挿入することで、ＰＢＳ２５に入射する光の偏光方向を上述の状態にすることが可能となる。また、表示画像をマイクロレンズアレイ１７に結像させることで、表示画像を観察する際の瞳径を拡大する効果を有し、観察眼の位置が光軸からずれたり、傾いたりした場合でも、観察者の網膜Ｒに表示画像を確実に結像させることができるようになる。また、表示画像の光量は、ほぼ偏光に係る分のみの減衰（約５０％）で抑えられるため、表示画像の高輝度化も達成することができる。
【００２９】
このようにして、撮影レンズ３を通過した不図示の被写体像と、マイクロレンズアレイ１７における表示画像とを網膜Ｒで重畳して観察することのできる走査型表示装置を搭載したカメラが構成されている。
【００３０】
本第１実施の形態では、光量制限手段８（例えば、撮影光学系の絞り）を光量制御手段１０の制御により観察光学系１に向かう被写体からの光量を調整している。光量の調整は、カメラに設けられた不図示の操作ボタン等により光量制御手段１０に指示を送り、光量制御手段１０を介して光量制限手段８を制御して行う。この結果、被写体からの光量と重畳手段１３で表示される表示画像の光量とをバランスさせ認識しやすい状態にすることができる。なお、光量制限手段８として、例えば、液晶、エレクトロクロミック素子、可変ＮＤフィルタ等を用いることが可能である。
【００３１】
図３は、被写体の光学像４１に、カメラの制御情報を重畳して表示した状態を示している。被写体像４１にカメラの焦点検出エリアマークＡＦ１からＡＦ５を重ねて示し、ＡＦ５が撮影者により選択されて、例えば色彩を変化させている状態を示している。このように、走査型表示装置３０は、画像処理手段６からのカメラの制御情報画面をもとに表示制御手段３１により重畳手段１３に表示画像を表示させ、被写体の光学像４１と重ねて表示する。これにより、撮影に必要なカメラの制御情報が眼をファインダから離すことなく入手することが可能となる。
【００３２】
また、本第１実施の形態では、撮影者が、撮影した画像を確認する場合には、撮影画像確認指示をカメラに送ることによって、撮像された被写体像は、画像処理手段６で処理され表示制御手段３１に画像情報が送られ、走査型表示装置３０によって撮影者に観察可能になる。この際、図４に示すように、ミラー制御手段３７がクイックリターンミラー５を撮影光学系の光軸から退避させることによって、観察光学系１に入射する光量をゼロの状態にすることができる。この状態では、撮像素子４で撮像された画像のみをファインダ内に表示することができ、外光の影響を受けないコントラストの高い再生像を観察することができるようになる。特に、本実施の形態に用いている走査型表示装置３０は、高分解能の再生画像が得られるため、従来の画像表示に比べ再生画像の品質が飛躍的に高められ、高画質の再生画像を観察することが可能となる。
【００３３】
なお、撮影画像を観察する際に、光量制限手段８により撮影光学系から観察光学系に向かう光量を制限するようにしても良い。撮影光学系から観察光学系に入射する光量を制限することで外光の影響の少ないコントラストの高い再生像を観察することができるようになる。
【００３４】
また、図５に示すように、例えば、撮影画像４３のラティユードが超える部分４５だけを認識性の高い色彩で表示して、この部分の明暗や色合いが正しく再現されない可能性のあることを撮影者に知らせることが可能となる。この情報を受けて撮影者が撮影条件を変更してラティチュードを適正にした画像を再度撮影することが可能となる。
【００３５】
以上述べたように、本第１実施の形態によれば、被写体の光学像にカメラの制御画像情報を重畳して表示するのみならず、ファインダ内で高画質の再生像を観察することができるカメラを提供することが可能となる。
【００３６】
（第２実施の形態）
次に、本発明の第２実施の形態にかかるカメラに関し図面に基づき説明する。本第２実施の形態と第１実施の形態との違いは光量制限手段の配置にあり、その他の構成は第１実施の形態と同様であり同じ符号を付し説明を省略する。
【００３７】
図６において、不図示の被写体からの光は、撮影レンズ３を通してハーフミラー１０５で反射され焦点板７に結像する。焦点板７に結像された被写体像は、ペンタプリズム９を介して接眼レンズ１１に入射し、アイポイントＥＰに位置した撮影者の眼で観察される。一方、ハーフミラー１０５を透過した光は撮像素子４に結像され、撮像された画像は画像処理手段６に記憶される。画像処理手段６からの画像情報は表示制御手段３１に送られ、重畳手段１３によって観察光学系１に重畳されて観察可能となる。ハーフミラー１０５と焦点板７の間には、光量制限手段１０８が設けられ、光量制御手段１１０により観察光学系１を介して観察される被写体の光量を制限する。その他の構成は第１実施の形態と同様であり説明を省略する。
【００３８】
本第２実施の形態では、ハーフミラー１０５と焦点板７との間に光量制限手段１０８を配置して光量制御手段１１０の制御により観察光学系１に向かう被写体からの光量を制限している。光量の制限は、カメラに設けられた不図示の操作ボタン等により光量制御手段１１０に指示を送り、光量制御手段１１０を介して光量制限手段１０８を制御して行う。この結果、被写体からの光量と重畳手段１３で表示される表示画像の光量とをバランスさせ認識しやすい状態にすることができる。なお、光量制限手段１０８として、例えば、液晶、エレクトロクロミック素子、可変ＮＤフィルタ、可変開口絞り等を用いることが可能である。
【００３９】
本第２実施の形態も第１実施の形態と同様に、図３に示すような被写体の光学像４１に、カメラの制御情報ＡＦ１〜ＡＦ５を重畳して表示することが可能である。その他の作用、効果は第１実施の形態と同様であり説明を省略する。
【００４０】
また、本第２実施の形態では、図７に示すように、被写体の光学像４１と撮像素子４で撮像された撮像画像４３とを重畳して観察することが可能である。本第２実施の形態では、光学像４１と撮像画像４３とは同じ像がファインダ内で重畳されて観察される。この際、光量制限手段１０８で光学像の光量を制限することにより、光学像４１と撮影画像４３とを好適な観察状態にすることが可能となる。この状態で、例えば、撮影画像４３のラティユードが超える部分４５だけを認識性の高い色彩で表示して、この部分の明暗や色合いが正しく再現されない可能性のあることをあらかじめ撮影者に知らせることが可能となる。この情報を基に、撮影者が撮影条件を変更してラティチュードを適正にした画像を撮影することが可能となる。
【００４１】
また、光量制限手段１０８で観察光学系１に向かう光量を略ゼロの状態にすることができる。この状態では、撮像素子４で撮像された画像のみをファインダ内に表示することができ、外光の影響を受けないコントラストの高い再生像を観察することができるようになる。特に、本実施の形態に用いている走査型表示装置４０は、高分解能の再生画像が得られるため、従来の画像表示に比べ再生画像の品質が飛躍的に高められ、高画質の再生画像を観察することが可能となる。
【００４２】
なお、焦点板７に入射する光学像の光量を略ゼロにするには、ハーフミラー５を撮影光学系の光軸から退避させるように構成しても良い。
【００４３】
以上述べたように、本第２実施の形態によれば、被写体の光学像にカメラの制御画像情報を重畳して表示するのみならず、光学像と再生像とを重畳して表示できると共に、再生像に画質にかかわる情報等を色彩情報として表示することができ、さらに、光学像の光量を制限することによって、ファインダ内で高画質の再生像を観察することができるカメラを提供することが可能となる。
【００４４】
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施の形態にかかるカメラの概略構成図である。
【図２】第１実施の形態のマイクロレンズアレイにおける走査状態の例を示す。
【図３】第１実施の形態のカメラのファインダにおいて被写体像とカメラの制御情報とを重畳した状態を示す。
【図４】本発明の第１実施の形態にかかるカメラにおいて撮像された再生画像の観察状態を示す。
【図５】第１実施の形態のカメラのファインダにおいて撮像された再生像に特徴付けをした状態を示す。
【図６】本発明の第１実施の形態にかかるカメラの概略構成図である。
【図７】第２実施の形態のカメラのファインダにおいて被写体像と撮像された再生像とを重畳し特徴付けをした状態を示す。
【符号の説明】
【００４６】
１      観察光学系
３      撮影レンズ
４      撮像素子
５      クイックリターンミラー
６      画像処理手段
７      焦点板
８      光量制限手段
９      ペンタプリズム
１０    光量制御手段
１１    接眼レンズ
１３    重畳手段
１４    平行平面光学部材
１７    マイクロレンズアレイ
１９    光源
２１    走査手段
２３    リレーレンズ系
２５    偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）
２７    １／４波長板
２９    反射集光部材（ホログラム）
３０、４０    走査型表示装置
３１    表示制御手段
３３    走査制御手段
３５    同期制御手段
３７    ミラー制御手段
４１    被写体像（光学像）
４３    撮像画像
１０５  ハーフミラー
１０７  ミラー制御手段
１０８  光量制限手段
１１０  光量制御手段
ＥＰ    アイポイント
Ｒ      網膜
ＩＰ    観察光学系の光軸
ＩＳ    表示光学系の光軸
ＡＦ１〜ＡＦ５    焦点検出エリアマーク
【図１】
2005121734.tif 000003
【図２】
2005121734.tif 000004
【図３】
2005121734.tif 000005
【図４】
2005121734.tif 000006
【図５】
2005121734.tif 000007
【図６】
2005121734.tif 000008
【図７】
2005121734.tif 000009